研究发现大规模野火会对平流层的臭氧层产生重大影响

研究发现大规模野火会对平流层的臭氧层产生重大影响 来自中国、德国和美国的科学家揭示了大规模野火事件与臭氧层化学之间意想不到的联系，凸显了地球大气层的脆弱平衡。这项研究今天（7 月 12 日）发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上，揭示了野火（如 2019/20 年澳大利亚的灾难性丛林大火）如何以以前从未见过的方式影响平流层。臭氧层是保护地球上的生命免受有害紫外线（UV）辐射的重要屏障，得益于《蒙特利尔议定书》，臭氧层已经走上了恢复之路。1987 年通过的这项具有里程碑意义的国际条约成功地淘汰了造成臭氧层消耗的多种物质的生产。在过去的几十年里，臭氧层出现了明显的愈合迹象，这是全球合作和环保政策的见证。然而，这一重要大气层的稳定性现在正面临着一个意想不到的新挑战。在 2019/20 年度澳大利亚野火期间，研究人员观察到平流层气溶胶急剧增加，这些微小颗粒会影响气候、健康和大气化学。利用先进的卫星数据和数值模型，研究小组成功地展示了野火通过一种新现象产生的影响：烟雾漩涡（SCV）。该研究的通讯作者之一、中国科学院大气物理研究所的苏杭教授解释说："SCV是一个强大的、充满烟雾的漩涡，它将野火排放物输送到平流层，高度可达35公里。这一过程导致南半球中间平流层的气溶胶负荷至少增加了一倍。这些气溶胶一旦到达如此高的高度，就会引发一系列影响臭氧浓度的异质反应"。国际研究小组发现，这些由野火引发的气溶胶促进了异质化学反应，从而在不同的大气层中同时导致臭氧消耗和臭氧增加。虽然低平流层的臭氧损失严重，但他们发现高空（即中平流层）气溶胶的化学反应增强导致臭氧增加。在南中纬度地区，这种复杂的相互作用成功地缓冲了特大山火事件后几个月在低平流层观测到的约 40%（最多 70%）的臭氧消耗。"我们的研究展示了一种意想不到的关键机制，即野火烟雾中的吸附性气溶胶（如黑碳）可以诱发并维持数千公里的巨大烟雾漩涡。这些漩涡可以持续数月，将气溶胶带入平流层深处，并以不同的方式影响不同高度的臭氧层。 "马普化学研究所的另一位通讯作者程亚芳教授说："这突出表明，随着气候变化的加剧，我们需要继续保持警惕和开展研究。"臭氧层过滤紫外线辐射的作用对于保护地球上的所有生命形式至关重要。《蒙特利尔议定书》在减少臭氧消耗物质方面取得的成功是一项不朽的成就，但新的研究结果突出表明，气候变化加剧的自然事件对这一脆弱的臭氧层构成了额外的风险。随着全球变暖导致野火发生的频率和强度不断增加，SCV 的形成及其对平流层的影响可能会变得更加普遍，从而威胁到臭氧层的微妙平衡。随着我们继续努力应对气候变化，了解这些新发现的大气过程至关重要。这项研究为研究野火和其他气候驱动事件在未来如何影响平流层化学和臭氧动态开辟了新途径。编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

2015年中国成功首飞的自主研发平流层飞艇“圆梦”号，这也是世界上第一个具备持续动力、可控飞行、重复使用能力的临近空间飞艇飞行。

2015年中国成功首飞的自主研发平流层飞艇“圆梦”号，这也是世界上第一个具备持续动力、可控飞行、重复使用能力的临近空间飞艇飞行。 作为一种可在临近空间飞行并作业的飞艇，“圆梦”号具有极强的商业用途和军事用途，因此，它的出现，对中国临近空间飞艇的发展，将起到重要的推动作用。

美国国家航空航天局的DC-8告别平流层 转而向教育角色过渡

美国国家航空航天局的DC-8告别平流层 转而向教育角色过渡 2024年4月1日，这架DC-8飞机在完成支持亚洲空气质量机载和卫星调查（ASIA-AQ）的最后一次任务后，返回美国宇航局位于加利福尼亚州帕姆代尔的阿姆斯特朗飞行研究中心703号楼。美国空军第42工厂消防队用水门欢迎飞机和机组人员归来。图片来源：NASA/史蒂夫-弗里曼在完成空气质量研究亚洲空气质量机载和卫星调查（ASIA-AQ）任务后，DC-8 和机组人员受到了美国空军 42 号工厂消防队的热烈欢迎。这架飞机将于今年 5 月完成任务后退役。作为世界上最大的飞行科学实验室，DC-8 自 1987 年以来一直用于支持美国宇航局的机载科学任务。美国国家航空航天局于 1985 年首次购买了这架独特的飞机，并收集实验数据，以支持为世界科学界服务的科学项目，包括来自美国国家航空航天局和其他联邦、州、学术和外国机构的科学家、研究人员和学生。DC-8 退役后将前往位于爱达荷州波卡特洛市的爱达荷州立大学的新家，继续它的教育角色，在那里，DC-8 将被用于培训未来的飞机技术人员，为该大学的飞机维修技术课程提供实际经验。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

NASA 已查明旅行者1号通信问题的原因并正在研究解决方案

NASA 已查明旅行者1号通信问题的原因并正在研究解决方案 工程师们在研究先前无法解读的数据后已经确认，自去年 11 月以来，NASA 旅行者 1 号上的一台计算机的一小部分(大约3%)内存损坏，导致该航天器向地球发送无法读取的数据。这台计算机被称为飞行数据子系统 (FDS)，负责在遥测调制单元 (TMU) 和无线电发射器将数据发送到地球之前打包探测器的科学和工程数据。有两种可能性导致该问题：一是该芯片可能被来自太空的高能粒子击中；二是它在 46 年的使用后已经磨损了。 尽管这可能需要数周甚至数月的时间，但工程师们乐观地认为，他们可以找到一种方法，让 FDS 在没有受损内存硬件的情况下正常运行，这将使旅行者 1 号能够再次开始发回科学和工程数据。

太空垃圾焚毁时所产生的氧化铝颗粒正在侵蚀地球的臭氧层

太空垃圾焚毁时所产生的氧化铝颗粒正在侵蚀地球的臭氧层 数以千计的卫星被部署到"巨型恒星"中，以满足对全球互联网服务日益增长的需求，还有更多的卫星计划在不久后发射。然而，这些小巧的卫星运行寿命很短，而且在重返大气层时会释放出对臭氧层有害的污染物。最近发表在《地球物理研究快报》上的一项研究首次量化了这种污染的程度。图片来源：SpaceX/公有领域1987 年《蒙特利尔议定书》成功管制了破坏臭氧层的氯氟化碳，保护了臭氧层，缩小了南极上空的臭氧空洞，并有望在未来五十年内恢复。然而，氧化铝的意外增加可能会打断未来几十年在臭氧恢复方面取得的进展。在低地球轨道上的8100 个物体中，有 6000 个是过去几年发射的 Starlink 卫星。对全球互联网覆盖的需求推动了小型通信卫星群发射的快速增长。SpaceX公司是这项事业的领跑者，已获准发射另外 12,000 颗 Starlink 卫星，计划发射多达 42000 颗卫星。研究报告的作者说，亚马逊和全球其他公司也在计划发射 3000 到 13000 颗卫星。低地球轨道上的互联网卫星寿命很短，约为 5 年。随后，公司必须发射替代卫星来维持互联网服务，这就延续了计划内淘汰和计划外污染的循环。氧化铝引发的化学反应会破坏平流层臭氧，而臭氧可以保护地球免受有害紫外线的辐射。氧化铝不会与臭氧分子发生化学反应，而是引发臭氧和氯之间的破坏性反应，从而消耗臭氧层。由于氧化铝不会被这些化学反应消耗掉，因此它们可以在平流层中漂移数十年，继续破坏一个又一个臭氧分子。然而，人们很少关注卫星落入高层大气并燃烧时形成的污染物。早期对卫星污染的研究主要集中在将运载火箭推进太空的后果上，如火箭燃料的释放。这项新研究由南加州大学维特比工程学院的一个研究小组完成，作者说，这是对高层大气中这种长寿命污染程度的首次实际估计。新研究的通讯作者、南加州大学宇航学研究员约瑟夫-王（Joseph Wang）说："直到最近几年，人们才开始认为这可能会成为一个问题。我们是最早研究这些事实可能带来的影响的团队之一。"这项研究发表在开放获取的 AGU 期刊《地球物理研究快报》上，该期刊发表的都是影响力大、格式短小、对地球和空间科学有直接影响的报告。由于实际上不可能从正在燃烧的航天器上收集数据，以前的研究使用对微流星体的分析来估计潜在的污染。但是微流星体中的铝含量很少，而铝是占大多数卫星质量 15%-40%的金属，因此这些估计值并不适用于新的"蜂群"卫星。为了更准确地了解卫星重返大气层所造成的污染，研究人员对卫星材料的化学成分和内部键在分子和原子水平上的相互作用进行了建模。研究结果让研究人员了解了材料在不同能量输入下的变化情况。研究人员发现，2022 年，重返大气层的卫星使大气中的铝含量比自然水平增加了 29.5%。建模显示，一颗典型的 250 千克（550 磅）卫星如果有 30% 的质量是铝，那么它在重返大气层的过程中将产生约 30 千克（66 磅）的纳米氧化铝颗粒（大小为 1-100 纳米）。这些微粒大多产生于距离地球表面 50-85 公里（30-50 英里）的中间层。研究小组随后根据颗粒大小计算出，氧化铝需要长达 30 年的时间才能漂移到平流层高度，而地球上 90% 的臭氧都位于平流层。研究人员估计，到目前计划的卫星星座完成时，每年将有 912 公吨（1005 美吨）铝落到地球上。这将每年向大气层释放约 360 公吨（397 美吨）氧化铝，比自然水平增加 646%。编译来源：ScitechDailyDOI: 10.1029/2024gl109280 ... PC版： 手机版：

互联网卫星或将毁掉全人类近40年的努力星链卫星正吞噬地球臭氧层

互联网卫星或将毁掉全人类近40年的努力星链卫星正吞噬地球臭氧层 美国南加州大学的科学家研究发现近地轨道的互联网卫星达到寿命报废时，会在大气层解体，同时释放大量的氧化铝颗粒，这些颗粒会消耗地球平流层的臭氧。 1987年，《蒙特利尔议定书》签订，旨在减少臭氧层破坏。经过全球近40年的不懈努力，成功地减少了破坏臭氧层的氟利昂，预计在未来50年内恢复。然而，近地卫星可能会毁掉全人类的努力。目前，近地地球轨道约有8100个卫星，其中约6000个是近几年SpaceX发射的星链卫星，并计划发射多达42000颗。另外，还有亚马逊等全球其它公司也在计划发射上万颗。 这些近地轨道上的互联网卫星寿命很短，大约为5年，然后需要发射新的替代。然而，报废的卫星则在地球大气层焚烧。科学家估计，当目前计划的卫星全发射时，每年将有近360吨氧化铝颗粒落入地球大气层，比自然水平增加6倍。 新浪科技 via 匿名